JP2020157703A - 三次元造形装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、第1実施形態における三次元造形装置100の概略構成を示す説明図である。図1には、互いに直交するX,Y,Z方向に沿った矢印が表されている。X方向およびY方向は、水平方向に沿った方向であり、Z方向は、鉛直方向に沿った方向である。他の図においても、X,Y,Z方向に沿った矢印が、適宜、表されている。図1におけるX,Y,Z方向と、他の図におけるX,Y,Z方向とは、同じ方向を表している。
<熱可塑性樹脂材料の例>
ポリプロピレン樹脂(PP)、ポリエチレン樹脂(PE)、ポリアセタール樹脂(POM)、ポリ塩化ビニル樹脂(PVC)、ポリアミド樹脂(PA)、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂(ABS)、ポリ乳酸樹脂(PLA)、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)、ポリカーボネート(PC)、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートなどの汎用エンジニアリングプラスチック、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)などのエンジニアリングプラスチック。
<金属材料の例>
マグネシウム(Mg)、鉄(Fe)、コバルト(Co)やクロム(Cr)、アルミニウム(Al)、チタン(Ti)、銅(Cu)、ニッケル(Ni)の単一の金属、もしくはこれらの金属を1つ以上含む合金。
<合金の例>
マルエージング鋼、ステンレス、コバルトクロムモリブデン、チタニウム合金、ニッケル合金、アルミニウム合金、コバルト合金、コバルトクロム合金。
<溶剤の例>
水;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテル類;酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸iso−プロピル、酢酸n−ブチル、酢酸iso−ブチル等の酢酸エステル類;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、エチル−n−ブチルケトン、ジイソプロピルケトン、アセチルアセトン等のケトン類;エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類;テトラアルキルアンモニウムアセテート類;ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシド等のスルホキシド系溶剤;ピリジン、γ−ピコリン、2,6−ルチジン等のピリジン系溶剤;テトラアルキルアンモニウムアセテート(例えば、テトラブチルアンモニウムアセテート等);ブチルカルビトールアセテート等のイオン液体等。
<バインダーの例>
アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、セルロース系樹脂或いはその他の合成樹脂又はPLA(ポリ乳酸)、PA(ポリアミド)、PPS(ポリフェニレンサルファイド)、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)或いはその他の熱可塑性樹脂。
図11は、第2実施形態の三次元造形装置100bにおいて実行される造形処理の内容を示すフローチャートである。第2実施形態では、造形処理の内容が第1実施形態と異なる。その他の構成は、特に説明しない限り、図1に示した第1実施形態と同じである。
図12は、第3実施形態の三次元造形装置100cにおいて実行される造形処理の内容を示すフローチャートである。第3実施形態では、造形処理の内容が第1実施形態と異なる。その他の構成は、特に説明しない限り、図1に示した第1実施形態と同じである。
(D1)上述した各実施形態の三次元造形装置100,100b,100cでは、移送機構90は、シリンダー95と、プランジャー96と、逆止弁94とによって構成されている。これに対して、移送機構90は、第1分岐口92と第2分岐口93とに接続されたポンプによって構成されてもよい。
本開示は、上述した実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実現することができる。例えば、本開示は、以下の形態によっても実現可能である。以下に記載した各形態中の技術的特徴に対応する上記実施形態中の技術的特徴は、本開示の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、本開示の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
この形態の三次元造形装置によれば、ノズル内や第2部分流路内の造形材料を、分岐流路を介して、第1部分流路に移送できる。そのため、ノズルからの造形材料の糸引きや、ノズル内や第2部分流路内での造形材料の変性を抑制できる。
この形態の三次元造形装置によれば、逆止弁によってシリンダーから第2部分流路への造形材料の流出を抑制しつつ、プランジャーの往復移動によって、効果的に、第2部分流路の造形材料を第1部分流路に移送できる。
この形態の三次元造形装置によれば、簡易な構成によって、ノズルから吐出される造形材料の流量を調節できる。
この形態の三次元造形装置によれば、加熱部を用いて第2部分流路内の造形材料を加熱することによって、ノズルから吐出される造形材料の流動性を高めることができる。
Claims (4)
- 三次元造形装置であって、
材料を溶融して造形材料にする溶融部と、
前記溶融部に連通し、前記造形材料が流れる供給流路と、
前記供給流路に連通し、前記造形材料を吐出するノズルと、
前記供給流路に設けられ、前記ノズルから吐出する前記造形材料の流量を調節する吐出量調節機構と、
前記供給流路のうちの前記溶融部と前記吐出量調節機構との間の流路である第1部分流路から分岐して、前記供給流路のうちの前記吐出量調節機構と前記ノズルとの間の流路である第2部分流路に連通する分岐流路と、
前記第2部分流路内の前記造形材料を、前記分岐流路を介して前記第1部分流路に移送する移送機構と、
を備える三次元造形装置。 - 請求項1に記載の三次元造形装置であって、
前記移送機構は、
前記分岐流路に連通する筒状のシリンダーと、
前記シリンダー内を往復移動するプランジャーと、
前記分岐流路のうちの前記第2部分流路と前記シリンダーとの間の部分に設けられ、前記シリンダーから前記第2部分流路への前記造形材料の流出を抑制する逆止弁と、
を有する、三次元造形装置。 - 請求項1または請求項2に記載の三次元造形装置であって、
前記吐出量調節機構は、
前記供給流路内を回転可能に構成され、前記造形材料が流れる流通路を有する弁部を備え、
前記弁部の回転に応じて、前記流通路を介して前記第1部分流路から前記第2部分流路に流入する前記造形材料の流量を変化させる、三次元造形装置。 - 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の三次元造形装置であって、
前記第2部分流路内の前記造形材料を加熱する加熱部を備える、三次元造形装置。
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